土工格室界面特性与处治路堤现场试验分析

　　拉拔试验能更好的反映加筋土结构中筋材的加筋行为，采用自制的拉拔试验装置来测试高填方路堤的现场砂粒填料与土工格室的界面特性参数，生产土工格室参数，分析土工格室与土的界面摩擦作用，进一步研究土工格室的加筋机理。结合工程实例，对土工格室处治高填方路堤进行现场试验，分析格室在路堤横断面的受力特点以及格室的加筋性能。试验结果表明:土工格室拉拔受力是一个渐进式的过程，随着拉拔位移继续增大，格室后面几排网格依次受到填料的阻力，生产土工格室指标，拉拔界面的剪应力呈台阶式的上升;格室与填料的界面摩擦角大于填料本身的摩擦角，且拉拔系数K大于1.0，生产土工格室，格室加筋性能远优其他平面材料的加筋性能;在路堤横断面方向，格室承受拉应力;在新旧路堤搭接处，格室受拉应力，是重点需要处治的位置。研究表明格室能有效的约束路堤土的侧向变形，同时土工格室所在层位起到了扩散荷载的作用。

　　土工格室是由高强度的HDPE宽带，经过强力焊接而形成的一片网状格室结构，作为一种新型的合成材料，在八十年代末九十年代初，欧美等国家就开始了大量的研发工作，并经试验和现场应用证明在提高一般填土承受动荷以及路基防护方面均有很大的功效。我国在九十年代初在吸收国外先进经验的基础上，开始了土工格室的开发研究工作，生产土工格室型号，并在道路基床病害整治，固定松散介质的应用方面取得了重大突破。土工格室作为新型立体加筋材料的代表，与传统的平面加筋材料相比，其加筋性能具有更大的优势。美国学者McGown提出，对各种加筋土结构而言，起加筋作用的都是土工合成材料的抗拔阻力，他主张用拉拔试验来测定界面强度，同时获得埋在土内筋材的应力-应变关系。法国Schlosser认为，拉拔试验的优点在于测试结果能自动反映土体剪胀和压密状态，并较好模拟筋材在土内的工作条件。而土工格室加固地基处理已有较多的研究与应用，赵明华等(2009)探讨了土工格室-碎石桩双向增强复合地基的加固机理，邹静蓉等(2007)对土工格室加筋边坡变形和破坏力学机理进行了离心模型试验研究。

　土工格室于砂土之承载能力及动态特性试验研究

　　在沙漠地带中，在路基材料缺乏的状况下，利用土工格室与现场砂土可有效提高沙漠道路的承载力，并能达到经济效益与路基的设计要求。为了解土工格室于砂土路基的加筋行为，分别进行了静态承载板载重试验与动态载重试验，探讨土工格室加筋后的承载能力与动态特性。与未加筋砂土比较，土工格室发挥良好之加筋效果，其能提高砂土的承载能力;于静态承载试验中，承载能力随着土工格室高度增加而提升，并有效减少沉降量之产生。在动态试验指出，土工格室加筋于砂土受动态反复作用下，增加土工格室高度，并不相对能提升加筋的承载成效。以动态载重试验反应公路的反复载重条件，对于沙漠公路设计使用土工格室加固路基时，得以选择具有经济效益的优化方案。

　　沙漠地区开拓道路，因当地地质条件不佳而窒碍难行。现地路基皆为软弱砂土，无法确实承载车辆;又因碎石级配运送路程遥远，故为了有效且经济地进行道路拓展，方式即为利用现地砂土做为路基土壤。利用土工格室(Geocell)放置于软弱路面上，再以砂土填满格框，其所成的路面在承受载重时可藉由格框的束制能力，可减少回填料之侧向位移，进而减少沉降量，其效果比紧密土壤的承载能力还要好。如此可有效提高砂土路基之承载力亦可进行道路拓展工程。为能了解土工格室加筋于砂土的特性，本研究进行静态承载板载重试验与动态载重试验，评估土工格室加筋于砂土的承载与动态特性，以能符合现地动态载重行为。

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